DE112019001298T5 - Display device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung stellt eine Anzeigevorrichtung zur Verfügung, die mit einem einfachen Vorrichtungsaufbau eine ideale Bildanzeige ermöglicht. Die Anzeigevorrichtung umfasst einen Bildschirm zum Anzeigen eines Bildes basierend auf einer Vielzahl von Bildmustern, eine Vielzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung des in eine Vielzahl von Bereichen unterteilten Bildschirms, wobei jeder Bereich einzeln von hinten beleuchtet wird, ein Speicherteil zum Speichern von Leuchtdichteinformationen, in denen jedes Bildmuster mit einer Leuchtdichte jeder der Lichtquellen im Bildmuster assoziiert ist, und ein Leuchtdichtesteuerteil zum Steuern der Leuchtdichte jeder der Lichtquellen basierend auf den Leuchtdichteinformationen. Das Leuchtdichtesteuerteil ändert die Leuchtdichten der Lichtquellen stufenweise von Vorher-Leuchtdichten der Lichtquellen zu Nachher-Leuchtdichten der Lichtquellen.The invention provides a display device which enables ideal image display with a simple device structure. The display device comprises a screen for displaying an image based on a plurality of image patterns, a plurality of light sources for illuminating the screen divided into a plurality of areas, each area being individually backlit, a storage part for storing luminance information in which each Image pattern is associated with a luminance of each of the light sources in the image pattern, and a luminance control part for controlling the luminance of each of the light sources based on the luminance information. The luminance control part gradually changes the luminances of the light sources from before luminances of the light sources to after luminances of the light sources.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung.The invention relates to a display device.
Technischer HintergrundTechnical background
Flüssigkristallanzeigen zum Anzeigen von Bildern sind herkömmlich bekannt, ebenso wie eine Technik zum Steuern einer Hintergrundbeleuchtung mit einer Vielzahl von eine Flüssigkristallanzeige von hinten beleuchtenden Lichtquellen, wobei die Oberfläche der Flüssigkristallanzeige in eine Vielzahl von Anzeigebereichen unterteilt, ein maximaler Leuchtdichtewert (Spitzenhelligkeitswert) für Bildpunkte in jedem der Anzeigebereiche erfasst und basierend auf diesen Spitzenhelligkeitswerten die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung für jeden Anzeigebereich gesteuert wird (Local-Dimming-Steuerung) (vgl. Patentdokument 1).Liquid crystal displays for displaying images are conventionally known, as is a technique of controlling a backlight with a plurality of light sources illuminating a liquid crystal display from the back, the surface of the liquid crystal display being divided into a plurality of display areas, a maximum luminance value (peak brightness value) for pixels in each of the display areas is detected and, based on these peak brightness values, the brightness of the background lighting is controlled for each display area (local dimming control) (cf. patent document 1).
Dokument zum Stand der TechnikPrior art document
PatentdokumentPatent document
Patentdokument 1:
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Zu lösende Aufgabe der ErfindungObject to be solved by the invention
Die obige Local-Dimming-Steuerung ist dahingehend effektiv, dass der Dynamikumfang aufrechterhalten werden kann. Allerdings ist hier eine Verarbeitung erforderlich, mit der basierend auf Bildsignalen bezüglich des erhaltenen Bildes für jeden Anzeigebereich jedes Mal der Spitzenhelligkeitswert erfasst wird. Daher wird ein Algorithmus speziell zum Erfassen von Spitzenhelligkeitswerten benötigt, und es ist nötig, eine integrierte Schaltung speziell für die Local-Dimming-Steuerung vorzusehen. Dies führt zu einer Verkomplizierung des Verarbeitungssystems der Vorrichtung als Ganzes sowie zu einem Anstieg der Produktionskosten.The above local dimming control is effective in that the dynamic range can be maintained. However, processing is required here to detect the peak brightness value for each display area every time based on image signals relating to the obtained image. Therefore, an algorithm specifically for detecting peak brightness values is required, and it is necessary to provide an integrated circuit specifically for local dimming control. This complicates the processing system of the apparatus as a whole and increases the cost of production.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Sachlage entwickelt und hat zum Ziel, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die mit einem einfachen Vorrichtungsaufbau eine ideale Bildanzeige ermöglicht.The present invention has been made in view of the above and aims to provide a display device which enables ideal image display with a simple device structure.
Mittel zum Lösen der AufgabeMeans for solving the task
Zum Lösen der obigen Aufgabe umfasst die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Bildschirm zum Anzeigen eines Bildes basierend auf einer Vielzahl von Bildmustern, eine Vielzahl von Lichtquellen zur Beleuchtung des in eine Vielzahl von Bereichen unterteilten Bildschirms, wobei jeder Bereich einzeln von hinten beleuchtet wird, ein Speicherteil zum Speichern von Leuchtdichteinformationen, in denen jedes Bildmuster mit einer Leuchtdichte jeder der Lichtquellen im Bildmuster assoziiert ist, und ein Leuchtdichtesteuerteil zum Steuern der Leuchtdichte jeder der Lichtquellen basierend auf den Leuchtdichteinformationen.To achieve the above object, the display device according to the present invention comprises a screen for displaying an image based on a plurality of image patterns, a plurality of light sources for illuminating the screen divided into a plurality of areas, each area being individually backlit Storage part for storing luminance information in which each image pattern is associated with a luminance of each of the light sources in the image pattern, and a luminance control part for controlling the luminance of each of the light sources based on the luminance information.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
In der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung wird mit einem einfachen Vorrichtungsaufbau eine ideale Bildanzeige ermöglicht.In the display device of the present invention, an ideal image display is enabled with a simple device structure.
FigurenlisteFigure list
-
1 ist eine Frontalansicht einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.1 Fig. 3 is a front view of a display device according to an embodiment of the present invention. -
2 ist ein vereinfachtes Funktions-Blockdiagramm eines funktionellen Aufbaus der Anzeigevorrichtung.2 Fig. 13 is a simplified functional block diagram of a functional structure of the display device. -
3 ist eine vereinfachte Erläuterungsdarstellung eines Lichtquellensubstrats mit einem Bildschirm und einer Hintergrundbeleuchtungseinheit.3 Fig. 13 is a simplified explanatory diagram of a light source substrate having a screen and a backlight unit. -
4(a) ist eine Erläuterungsdarstellung eines beispielhaften ersten Bildmusters, und4(b) ist eine Erläuterungsdarstellung, welche dem ersten Bildmuster entsprechende Leuchtdichteinformationen abstrakt darstellt.4 (a) Fig. 13 is an explanatory view of an exemplary first image pattern, and4 (b) Fig. 13 is an explanatory diagram abstractly showing luminance information corresponding to the first image pattern. -
5(a) ist eine Erläuterungsdarstellung eines beispielhaften zweiten Bildmusters, und5(b) ist eine Erläuterungsdarstellung, welche dem zweiten Bildmuster entsprechende Leuchtdichteinformationen abstrakt darstellt.5 (a) Fig. 13 is an explanatory view of an exemplary second image pattern, and5 (b) Fig. 13 is an explanatory diagram abstractly showing luminance information corresponding to the second image pattern. -
6(a) ist eine Erläuterungsdarstellung eines beispielhaften dritten Bildmusters, und6(b) ist eine Erläuterungsdarstellung, welche dem dritten Bildmuster entsprechende Leuchtdichteinformationen abstrakt darstellt.6 (a) Fig. 13 is an explanatory view of an exemplary third image pattern, and6 (b) Fig. 13 is an explanatory diagram abstractly showing luminance information corresponding to the third image pattern. -
7 ist ein Sequenzdiagramm zur Erläuterung einer von der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung zur Leuchtdichtesteuerung.7th Fig. 13 is a sequence diagram for explaining luminance control processing performed by the display device according to the present embodiment. -
8 ist ein Graph, der die Verarbeitung zur Leuchtdichtesteuerung gemäß7 veranschaulicht.8th FIG. 13 is a graph showing the luminance control processing in FIG7th illustrated. -
9 ist ein Sequenzdiagramm zur Erläuterung einer weiteren von der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung zur Leuchtdichtesteuerung.9 Fig. 14 is a sequence diagram for explaining another luminance control processing performed by the display device according to the present embodiment. -
10 ist ein Graph, der die Verarbeitung zur Leuchtdichtesteuerung gemäß9 veranschaulicht.10 FIG. 13 is a graph showing the luminance control processing in FIG9 illustrated. -
11(a) ist eine Tabelle, die den Zusammenhang zwischen einem Transparenzgrad des Bildschirms und einer LED-Leuchtdichte anhand eines Vergleichsbeispiels zeigt.11(b) ist eine Tabelle, die den Zusammenhang zwischen einem Transparenzgrad des Bildschirms und einer LED-Leuchtdichte bei einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.11(c) ist ein Graph, der den Zusammenhang zwischen der in11(a) gezeigten Leuchtdichte eines Bildschirms einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der in11(b) gezeigten Leuchtdichte eines Bildschirms des Vergleichsbeispiels zeigt.11 (a) Fig. 13 is a table showing the relationship between a degree of transparency of the screen and an LED luminance based on a comparative example.11 (b) Fig. 13 is a table showing the relationship between a degree of transparency of the screen and an LED luminance in a display device according to the present embodiment.11 (c) is a graph showing the relationship between the in11 (a) luminance shown of a screen of a display device according to the present embodiment and the in FIG11 (b) shows luminance of a screen of the comparative example shown.
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kann auf alle Anzeigevorrichtungen, die einen Bildschirm mit Hintergrundbeleuchtung besitzen, angewendet werden und ist beispielsweise in Fahrzeugen wie Kraftwagen und Motorrädern, in Schiffen, landwirtschaftlichen Geräten und Baumaschinen montiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels erläutert, in welchem eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in einem Kraftwagen montiert ist und die Anzeigevorrichtung eine Flüssigkristallanzeige aufweist.An embodiment of the display device according to the invention will now be explained with reference to the accompanying drawings. The display device according to the invention can be applied to all display devices which have a screen with backlighting and is mounted, for example, in vehicles such as automobiles and motorcycles, in ships, agricultural implements and construction machines. In the present embodiment, the present invention will be explained using an example in which a display device according to the invention is mounted in a car and the display device comprises a liquid crystal display.
In der folgenden Erläuterung bezeichnet „vorne“ die dem Leser zugewandte Seite in
Hauptbestandteile der Anzeigevorrichtung
Das Gehäuse
Der Bildschirm
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit
Wie in
Hauptbestandteil der Leiterplatte
Das Steuerteil
Das Steuerteil
Das Musterauswahlteil
Das Speicherteil
Das Bildschirmsteuerteil
Das LED-Steuerteil
Nun wird im Falle, dass, wie in der Anzeigevorrichtung
Andererseits sind bei einer Anzeigevorrichtung
Die
Als Bildmuster sind beispielsweise ein erstes bis drittes Muster vorbereitet, die beispielsweise nach auf dem Bildschirm
Das erste Bildmuster umfasst, wie in
Das zweite Bildmuster umfasst, wie in
Das dritte Bildmuster umfasst, wie in
Die
Leuchtdichteinformationen sind Informationen, in denen jedes Bildmuster mit den Leuchtdichten jeder der LEDs
Ebenso wie in
Als nächstes wird eine vom Steuerteil
In Schritt S1 empfängt das Musterauswahlteil
In Schritt S3 liest das Musterauswahlteil
In Schritt S6 ändert das LED-Steuerteil
In Schritt S7 ändert das Bildschirmsteuerteil
Beispielsweise wird ein Bild angezeigt, bei dem die Leuchtdichte eines bestimmten Bereichs
Eine solche Verarbeitung wird, wie in
Hierdurch wird ein der Anweisung zum Bildwechsel entsprechendes Bild passend auf dem Bildschirm
Mit anderen Worten: bei einer solchen Verarbeitung zur Leuchtdichtesteuerung empfangen das den Bildschirm
Dank des visuellen Effekts, der Bilder nach und nach angezeigt erscheinen lässt, kann ein aufgrund von Abweichungen entstehendes Unbehagen abgeschwächt werden. Andererseits besteht aber auch die Gefahr, dass Informationen hoher Wichtigkeit, wie Warnungen oder dergleichen, vom Fahrer erst mit Verzögerung wahrgenommen werden. Daher kann die Anzeigevorrichtung
Mit anderen Worten: das LED-Steuerteil
Wird eine der Wichtigkeit entsprechende Verarbeitung zur Leuchtdichtesteuerung ausgeführt, so speichert das Speicherteil
Die Wichtigkeit kann beispielsweise entsprechend einer Dringlichkeitsstufe der Mitteilung für den Fahrer festgelegt werden. Beispielsweise ist im in
Die Schritte S11 und S12 sind identisch mit den Schritten S1 und S2 in
In Schritt S14 sendet das Musterauswahlteil
Diese Verarbeitung zur Leuchtdichtesteuerung wird anhand der
This processing for luminance control is based on the
Beispielsweise wird ein Bild angezeigt, bei dem die Leuchtdichte eines bestimmten Bereichs
Eine solche Verarbeitung wird, wie in
Hierdurch kann die Anzeigevorrichtung
Mit der Anzeigevorrichtung
Allerdings umfasst, wie in
In
Bei einer solchen Steuerung sind Unterschiede in der Leuchtdichte des Bildschirms
Um eine solche Leuchtdichtedifferenz zu beheben, ist die Anzeigevorrichtung
Die Anzeigevorrichtung
Hierbei stellt die Anzeigevorrichtung
Eine solche Transparenzgradsteuerung wird dadurch ausgeführt, dass beispielsweise in Schritt S3 in
Wie in
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden erläutert. Diese Ausführungsformen sind lediglich als Beispiele zu verstehen und sind nicht zur Beschränkung des Umfangs der Erfindung gedacht. In neuen Ausführungsformen ist die Ausführung in verschiedensten Formen möglich, und solange sie in einem Rahmen liegen, der nicht vom Kern der Erfindung abweicht, können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen vorgenommen werden. Solche Ausführungsformen und Änderungen liegen im Umfang und Kern der Erfindung, und sie liegen im äquivalenten Umfang wie bei der in den Patentansprüchen offenbarten Erfindung.Some embodiments of the present invention have been explained. These embodiments are to be understood and are only as examples not intended to limit the scope of the invention. Various forms of implementation are possible in new embodiments, and various omissions, substitutions and changes may be made as long as they are within a scope that does not depart from the gist of the invention. Such embodiments and changes are within the scope and spirit of the invention, and they are within the equivalent scope of the invention disclosed in the claims.
Der Bildschirm
Die in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- AnzeigevorrichtungDisplay device
- 1010
- Gehäusecasing
- 1111
- Bildschirmscreen
- 1212
- HintergrundbeleuchtungseinheitBacklight unit
- 1313th
- LeiterplatteCircuit board
- 2121st
- BildpunktPixel
- 3131
- LichtquellensubstratLight source substrate
- 3232
- LED (Light Emitting Diode, Lichtquelle)LED (Light Emitting Diode, light source)
- 4040
- BereichArea
- 5050
- SteuerteilControl part
- 5151
- MusterauswahlteilPattern selection part
- 5252
- SpeicherteilStorage part
- 5353
- Bildschirmsteuerteil (Transparenzgradsteuerteil)Screen control part (transparency degree control part)
- 5454
- LED-Steuerteil (Leuchtdichtesteuerteil)LED control part (luminance control part)
- 6161
- TachometerSpeedometer
- 6262
- MotordrehzahlmesserEngine tachometer
- 6363
- Fahrzeugvehicle
- 6464
- KilometerzählerOdometer
- 6565
- Blinkerindicator
- 6666
- NavigationsinformationNavigation information
- 6767
- Warnungwarning
- 7070
- Bildimage
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